【探索Linux】—— 强大的命令行工具 P.28（网络编程套接字 —— 简单的UDP网络程序模拟实现）

03-25 1064阅读

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引言
一、UDP协议
二、UDP网络程序模拟实现
- 1. 预备代码
- - ⭕makefile文件
  - ⭕打印日志文件
  - ⭕打开指定的终端设备文件，并将其作为标准错误输出的目标文件描述符
  - 2. UDP 服务器端实现（UdpServer.hpp）
  - 3. UDP 客户端实现（main函数）
  - 温馨提示
    引言
    
    在前一篇文章中，我们详细介绍了UDP协议和TCP协议的特点以及它们之间的异同点。本文将延续上文内容，重点讨论简单的UDP网络程序模拟实现。通过本文的学习，读者将能够深入了解UDP协议的实际应用，并掌握如何编写简单的UDP网络程序。让我们一起深入探讨UDP网络程序的实现细节，为网络编程的学习之旅添上一份精彩的实践经验。
    
    一、UDP协议
    
    UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的、轻量级的网络传输协议，它提供了快速、简单的数据传输服务。下面是一个简单的UDP程序实现示例，包括一个UDP服务器和一个UDP客户端。详介绍可以看上一篇文章：UDP协议介绍 | TCP协议介绍 | UDP 和 TCP 的异同
    
    二、UDP网络程序模拟实现
    
    1. 预备代码
    
    ⭕makefile文件
```
.PHONY:all
all:udpserver udpclient
udpserver:Main.cc
	g++ -o $@ $^ -std=c++11
udpclient:UdpClient.cc
	g++ -o $@ $^ -lpthread -std=c++11
.PHONY:clean
clean:
	rm -f udpserver udpclient
```
    这段代码是一个简单的 Makefile 文件，用于编译 UDP 服务器（udpserver）和 UDP 客户端（udpclient）的程序。在这个 Makefile 中定义了两个规则：
    1. all：表示默认的目标，依赖于 udpserver 和 udpclient 目标，即执行 make 命令时会编译 udpserver 和 udpclient。
    2. clean：用于清理生成的可执行文件 udpserver 和 udpclient。
    在 Makefile 中使用了一些特殊的关键字和变量：
    - .PHONY：声明 all 和 clean 是伪目标，不是真正的文件名。
    - $@：表示目标文件名。
    - $^：表示所有依赖文件列表。
    - -std=c++11：指定 C++ 的编译标准为 C++11。
    - -lpthread：链接 pthread 库，用于多线程支持。
      ⭕打印日志文件
```
#pragma once
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define SIZE 1024
#define Info 0
#define Debug 1
#define Warning 2
#define Error 3
#define Fatal 4
#define Screen 1
#define Onefile 2
#define Classfile 3
#define LogFile "log.txt"
class Log
{
public:
    Log()
    {
        printMethod = Screen; // 默认输出方式为屏幕打印
        path = "./log/"; // 默认日志文件存放路径
    }
    void Enable(int method)
    {
        printMethod = method; // 设置日志输出方式（屏幕、单个文件、分类文件）
    }
    std::string levelToString(int level)
    {
        switch (level)
        {
        case Info:
            return "Info";
        case Debug:
            return "Debug";
        case Warning:
            return "Warning";
        case Error:
            return "Error";
        case Fatal:
            return "Fatal";
        default:
            return "None";
        }
    }
    void printLog(int level, const std::string &logtxt)
    {
        switch (printMethod)
        {
        case Screen:
            std::cout 
        std::string _logname = path + logname; // 构建日志文件的完整路径
        int fd = open(_logname.c_str(), O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0666); // 打开文件，如果文件不存在则创建
        if (fd tm_mday,
                 ctime->tm_hour, ctime->tm_min, ctime->tm_sec);
        va_list s;
        va_start(s, format);
        char rightbuffer[SIZE];
        vsnprintf(rightbuffer, sizeof(rightbuffer), format, s);
        va_end(s);
        // 格式：默认部分+自定义部分
        char logtxt[SIZE * 2];
        snprintf(logtxt, sizeof(logtxt), "%s %s", leftbuffer, rightbuffer);
        printLog(level, logtxt); // 打印日志信息
    }
private:
    int printMethod; // 日志输出方式
    std::string path; // 日志文件存放路径
};
```
      该代码实现了一个简单的日志记录类(Log)，其中包括设置日志输出方式（屏幕、单个文件、分类文件）和打印日志信息的功能。
      - Log 类是一个用于记录日志的类。
      - Enable 函数用于设置日志输出方式，可以选择屏幕打印、单个文件或分类文件。
      - printLog 函数根据设置的日志输出方式，将日志信息打印到屏幕、追加写入单个文件或分类文件。
      - printOneFile 函数用于将日志信息追加写入单个文件。
      - printClassFile 函数用于将日志信息追加写入分类文件。
      - levelToString 函数将日志级别转换为对应的字符串表示。
      - operator() 函数是重载的函数调用运算符，用于打印日志信息。
      - path 是日志文件存放路径，默认为"./log/"。
      - printMethod 是日志输出方式，默认为屏幕打印。
      - SIZE 定义了缓冲区大小。
      - Info、Debug、Warning、Error、Fatal 是日志级别的定义。
      - Screen、Onefile、Classfile 是日志输出方式的定义。
      - LogFile 是单个文件名的定义。
        ⭕打开指定的终端设备文件，并将其作为标准错误输出的目标文件描述符
        
        #include #include #include #include #include #include // 定义要打开的终端设备文件路径 std::string terminal = "/dev/pts/6"; // 打开指定的终端设备文件，并将其作为标准错误输出的目标文件描述符 int OpenTerminal() { // 使用open函数以只写方式打开终端设备文件 int fd = open(terminal.c_str(), O_WRONLY); if(fd